(57)【要約】  一次放射器１、前記一次放射器１へ電波を給電する給電導波管３及び反射鏡４から構成される反射鏡アンテナと、前記反射鏡アンテナを覆うレドーム５とを備えるアンテナ装置において、前記一次放射器１または前記給電導波管３の付近に、前記反射鏡アンテナから放射された電波のうち、前記レドーム５で反射された電波を散乱または吸収させてアンテナの特定方向のサイドローブを低減させるサイドローブ低減部材２を装荷する。これにより、レドームでの反射波によるサイドローブ劣化を低減することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次放射器、前記一次放射器へ電波を給電する給電導波管及び反射鏡から構成される反射鏡アンテナと、
前記反射鏡アンテナを覆うレドームと
を備えたアンテナ装置において、
前記一次放射器または前記給電導波管の付近に、前記反射鏡アンテナから放射された電波のうち、前記レドームで反射された電波の散乱と吸収の双方またはその一方によりアンテナの特定方向のサイドローブを低減させるサイドローブ低減部材を装荷する
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナ装置において、
前記サイドローブ低減部材は、金属と吸収体の双方またはその一方でなる
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のアンテナ装置において、
前記サイドローブ低減部材は、前記給電導波管の軸を中心に放射状に配置し、かつ鋭角方向が外側を向くように設置した複数のくさび状部材でなる
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
請求項２に記載のアンテナ装置において、
前記サイドローブ低減部材は、前記給電導波管の軸を中心に放射状に設置した複数の平板状部材でなる
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のアンテナ装置において、
前記複数の平板状部材は、前記給電導波管の軸に沿って外側が鋸歯状に形成された
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項６】
請求項２に記載のアンテナ装置において、
前記サイドローブ低減部材は、前記給電導波管の軸と同一軸を有する円錐台状部材でなる
ことを特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レドームでの反射波によるサイドローブ劣化を低減するためのアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のアンテナ装置として、副反射鏡の支持構造にひれ状の平板をつけることでサイドローブを低減するものがある（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】佐藤敏雄、遠藤静夫、松中直人、別段信一、片木孝至、蛭子井貴、「副反射鏡支持形状の改良による地球局アンテナ放射特性の改善」、電子通信学会、技術研究報告 AP81-12、p.29-36、1981年5月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、レドームに覆われた反射鏡アンテナにおいて、レドームで反射波が生じた場合、レドーム反射波は反射鏡で反射されることにより、アンテナのサイドローブを上昇させる。従来のアンテナ装置は、副反射鏡の支持構造での散乱によるサイドローブ低減には効果があるが、レドーム反射波には効果がない。【０００５】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、レドームでの反射波によるサイドローブ劣化を低減することができるアンテナ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るアンテナ装置は、一次放射器、前記一次放射器へ電波を給電する給電導波管及び反射鏡から構成される反射鏡アンテナと、前記反射鏡アンテナを覆うレドームとを備えるアンテナ装置において、前記一次放射器または前記給電導波管の付近に、前記反射鏡アンテナから放射された電波のうち、前記レドームで反射された電波を散乱または吸収させてアンテナの特定方向のサイドローブを低減させるサイドローブ低減部材を装荷することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、レドームで反射された電波を散乱または吸収させてアンテナの特定方向のサイドローブを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１におけるアンテナの構成を示す側面図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるアンテナの構成を示す上面図である。
【図３】この発明の実施の形態２におけるアンテナ装置の一部を示すものであり、図１及び図２におけるサイドローブ低減部材２の具体的形状の例を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態３におけるアンテナ装置の一部を示すものであり、図１及び図２におけるサイドローブ低減部材２の具体的形状の他の例を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態４におけるアンテナ装置の一部を示すものであり、図１及び図２におけるサイドローブ低減部材２の具体的形状の他の例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態５におけるアンテナ装置の一部を示すものであり、図１及び図２におけるサイドローブ低減部材２の具体的形状の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１及び図２を用いてこの発明の原理を説明する。図１は、この発明の実施の形態１におけるアンテナの構成を示す側面図であり、図２は、この発明の実施の形態１におけるアンテナの構成を示す上面図であり、図１を上から見たものである。図１及び図２において、一次放射器１及び反射鏡４から構成される反射鏡アンテナを取り囲むようにレドーム５が設置されている。レドーム５の形状は、図中、半球と円筒を組み合わせた形状としたが、任意である。また、軸対称な反射鏡４の中央で給電導波管３により支持された一次放射器１を示しているが、これは一例であって、任意のアンテナ構成でよい。一次放射器１は、例えばホーンアンテナ等の一次放射器から副反射鏡を介して反射鏡４を照射する形式でもよいし、反射鏡４を直接照射する形式でもよい。前者の形式の場合、副反射鏡も含めて一次放射器と考える。なお、図１及び図２において、符号６は支柱を示す。
【００１０】
図１及び図２において、一次放射器１から出た電波７は、反射鏡４で反射して反射鏡４からレドーム５へ向かう電波８となり、さらにレドーム５を透過する電波１０としてレドーム５を通過して放射される。レドーム５に入射する電波の一部は、レドーム５で反射された電波９となり、アンテナの構造物に照射される。レドーム５で反射された電波９は、アンテナ構造物の一部で反射され、アンテナの特定の方向のサイドローブを劣化させる。レドーム５で反射された電波９は、レドーム５の形状とアンテナ形状に応じて特定の箇所にある程度集中する。例えば、レドーム５の形状が円筒形状で円筒の軸に垂直な方向から平面波と見なせる電波が入射する場合、レドーム５からレドーム５の半径の半分程度の線状の位置に概ね収束する。また、レドーム５が半球形状で球の中心方向から平面波と見なせる電波が入射する場合、レドーム５からレドーム５の半径の半分程度の点に概ね収束する。
【００１１】
このレドーム５で反射された電波９が集中する箇所に、給電導波管３、一次放射器１、または反射鏡４などの金属のアンテナ構造物があると、レドーム５で反射された電波９がそれらの金属構造物で反射される。金属構造物で反射された電波９は、そのままレドーム５を透過するか、または、反射鏡４等で反射された後にレドーム５を透過して、アンテナの特定の方向のサイドローブとなる。
【００１２】
この発明は、このレドーム５で反射された電波９の散乱と吸収の双方またはその一方により特定方向でのサイドローブレベルを低下させることを目的とする。レドーム５の反射波が集中する箇所が、給電導波管３または一次放射器１である場合、給電導波管３または一次放射器１の付近にサイドローブ低減部材２を取り付けると、反射条件が変わり、サイドローブの出る方向が変わる。サイドローブ低減部材２は、金属構造物で構成され、レドーム５で反射された電波９を散乱・吸収させて、アンテナの特定方向のサイドローブを低減させる。所望のパターンとなるように、サイドローブ低減部材２の形状を変えると、レドーム５の反射波によるサイドローブが上昇する方向を変えることができる。または、サイドローブ低減部材２の形状を、レドーム５の反射波９が散乱するような形状にすることで、サイドローブレベルを低減することができる。
【００１３】
したがって、実施の形態１によれば、一次放射器１または給電導波管３の付近に、一次放射器１から放射された電波のうち、レドーム５で反射された電波９の散乱と吸収の双方またはその一方によりアンテナの特定方向のサイドローブを低減させるサイドローブ低減部材２を装荷することにより、レドーム５での反射波によるサイドローブ劣化を低減することができる。
【００１４】
ここで、サイドローブ低減部材２は、金属と吸収体の双方からなる構造物に変更してもよく、または、吸収体のみからなる構造物に変更することができる。金属の構造物の場合、レドーム５で反射された電波９は、この構造物で反射するため、サイドローブの出る方向は変わるが、いずれかの方向に放射されることになる。この構造物を吸収体に変更すると、レドーム５で反射された電波９の一部を吸収することにより、サイドローブレベルを低下することができる。この吸収体は、完全な吸収体である必要はなく、入射するレドーム５で反射された電波９の一部でも吸収すればサイドローブの低下に寄与する。一般に、吸収体の減衰量は入射角特性を持つため、大きな減衰量を得ることは難しい場合もあるが、金属の構造物よりもサイドローブを低下する効果がある。吸収体の形状は、ブロック状（塊状）でもよいし、板状の吸収体でもよい。また、金属の外側に吸収体を貼付してもよい。
【００１５】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２におけるアンテナ装置の一部を示すものであり、図１及び図２におけるサイドローブ低減部材２の具体的形状の例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は前面図である。図３に示すように、レドーム５で反射された電波９の集中する箇所の一次放射器１または給電導波管３の付近に、サイドローブ低減部材２として、複数のくさび状の金属部材１１を装荷する。複数のくさび状の金属部材１１は、板状の金属部材を折り曲げることにより形成され、図３に示すように、給電導波管３の軸を中心に放射状に配置され、かつ、その鋭角方向が外側を向くように設置されている。図３において、一次放射器１は、円錐ホーン形状の放射器で、別に副反射鏡がある一次放射器を想定したものであるが、一次放射器１または給電導波管３から直接、反射鏡４に電波を照射する形式のアンテナでもよい。また、図３では、サイドローブ低減部材２として、８つの板状の金属部材１１を装荷した図を示したが、金属部材１１は板状に限らず、くさび状のブロック（塊状、金属が充填されたくさび）でもよい。さらに、くさび状金属の数、くさびの開き角、間隔、軸方向の長さ、径方向の長さを限定するものではない。
【００１６】
したがって、実施の形態２によれば、くさび状の金属部材１１を一次放射器１または給電導波管３に装荷することで、レドーム５で反射された電波９を散乱させ、アンテナの特定方向のサイドローブを低減することができる。また、くさびの径方向の長さを小さくすることで、一次放射器１から反射鏡４に向かう電波７に対する影響を小さくできる。また、レドーム５で反射された電波９が集中する程度に応じて、くさびの軸方向の長さを調整することで、最適なサイドローブ特性を得ることができる。
【００１７】
また、図３では、サイドローブ低減部材２として、くさび状の金属部材１１の例を示したが、部材１１を吸収体で構成してもよい。また、くさび状の吸収体は板状に限らず、ブロック状（塊状、吸収体が充填されたくさび）でもよいし、くさび状の金属部材１１の外側に吸収体を貼付してもよい。さらに、くさび状吸収体の数、くさびの開き角、間隔、軸方向の長さ、径方向の長さを限定するものではない。
【００１８】
このようなくさび状の吸収体を一次放射器１または給電導波管３の付近に装荷することで、レドーム５で反射された電波９を吸収させ、アンテナの特定方向のサイドローブを低減することができる。また、くさびの径方向の長さを小さくすることで、一次放射器１から反射鏡４に向かう電波７に対する影響を小さくできる。また、レドーム５で反射された電波９が集中する程度に応じて、くさびの軸方向の長さを調整することで、最適なサイドローブ特性を得ることができる。サイドローブ低減部材２として、金属で構成した場合は、特定の方向のサイドローブレベルを上昇させることがあるが、吸収体の場合はすべての方向のサイドローブレベルを改善することも可能である。
【００１９】
実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３におけるアンテナ装置の一部を示すものであり、図１及び図２におけるサイドローブ低減部材２の具体的形状の他の例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は前面図である。図４に示すように、レドーム５で反射された電波９の集中する箇所の一次放射器１または給電導波管３の付近に、サイドローブ低減部材２として、複数の平板状の金属板１２を装荷する。複数の平板状の金属板１２は、給電導波管３の軸を中心に放射状に設置される。図４において、一次放射器１は円錐ホーン形状の放射器で、別に副反射鏡がある一次放射器１を想定したものであるが、一次放射器１または給電導波管３から直接、反射鏡４に電波を照射する形式のアンテナでもよい。また、図４では、８つの平板状の金属板１２を装荷した図を示したが、金属板の数、間隔、軸方向の長さ、径方向の長さ、平板の厚さを限定するものではない。
【００２０】
したがって、実施の形態３によれば、平板状の金属板１２を一次放射器１または給電導波管３に装荷することで、レドーム５で反射された電波９を散乱させ、アンテナの特定方向のサイドローブを低減することができる。また、金属板１２の径方向の長さを小さくすることで、一次放射器１から反射鏡４に向かう電波７に対する影響を小さくできる。また、レドーム５で反射された電波９が集中する程度に応じて、金属板１２の軸方向の長さを調整することで、最適なサイドローブ特性を得ることができる。
【００２１】
また、図４では、サイドローブ低減部材２として、平板状の金属板１２の例を示したが、板１２を吸収体で構成してもよい。また、図４の８つの平板状の金属１２の両面に吸収体を貼付してもよい。さらに、吸収体平板の数、間隔、軸方向の長さ、径方向の長さ、平板の厚さを限定するものではない。
【００２２】
このような平板状の吸収体を一次放射器１または給電導波管３に装荷することで、レドーム５で反射された電波９を散乱させ、アンテナの特定方向のサイドローブを低減することができる。また、吸収体平板の径方向の長さを小さくすることで、一次放射器１から反射鏡４に向かう電波７に対する影響を小さくできる。また、レドーム５で反射された電波９が集中する程度に応じて、吸収体平板の軸方向の長さを調整することで、最適なサイドローブ特性を得ることができる。
【００２３】
実施の形態４．
図５は、この発明の実施の形態４におけるアンテナ装置の一部を示すものである。図１及び図２におけるサイドローブ低減部材２の具体的形状の他の例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は前面図である。図５に示すように、レドーム５で反射された電波９の集中する箇所の一次放射器１または給電導波管３の付近に、サイドローブ低減部材２として、鋸歯状に形成された平板状の金属板１３を装荷する。平板状の金属板１３は、給電導波管３の軸を中心に放射状に設置し、かつ、該軸に沿って外側の一端が鋸歯状に形成されている。図５において、一次放射器１は円錐ホーン形状の放射器で、別に副反射鏡がある一次放射器を想定したものであるが、一次放射器１または給電導波管３から直接、反射鏡４に電波を照射する形式のアンテナでもよい。また、図５では、サイドローブ低減部材２として、８つの平板状の鋸歯状金属板を装荷した図を示したが、金属平板の数、間隔、軸方向の長さ、径方向の長さ、平板の厚さ、また、鋸歯の高さ、間隔、個数を限定するものではない。
【００２４】
したがって、実施の形態４によれば、給電導波管３の軸を中心に放射状に設置し、かつ、該軸に沿って外側が鋸歯状に形成された平板状の金属板１３を一次放射器１または給電導波管３に装荷することで、レドーム５で反射された電波９を散乱させ、アンテナの特定方向のサイドローブを低減することができる。また、金属板１３の径方向の長さを小さくすることで、一次放射器１から反射鏡４に向かう電波７に対する影響を小さくできる。また、レドーム５で反射された電波９が集中する程度に応じて、金属板１３の軸方向の長さを調整することで、最適なサイドローブ特性を得ることができる。
【００２５】
また、図５では、サイドローブ低減部材２として、外側が鋸歯状に形成された平板状の金属板１３の例を示したが、板１３を吸収体で構成してもよい。また、図５で、一次放射器１は円錐ホーン形状の放射器で、別に副反射鏡がある一次放射器を想定したものであるが、一次放射器１または給電導波管３から直接、反射鏡４に電波を照射する形式のアンテナでもよい。また、図５に示す金属板１３の両面に吸収体を貼付してもよい。さらに、吸収体平板の数、間隔、軸方向の長さ、径方向の長さ、平板の厚さ、また、鋸歯の高さ、間隔、個数を限定するものではない。
【００２６】
このような形状の吸収体を一次放射器１または給電導波管３に装荷することで、レドーム５で反射された電波９を散乱させ、アンテナの特定方向のサイドローブを低減することができる。吸収体平板の径方向の長さを小さくすることで、一次放射器１から反射鏡４に向かう電波７に対する影響を小さくできる。また、レドーム５で反射された電波９が集中する程度に応じて、吸収体平板の軸方向の長さを調整することで、最適なサイドローブ特性を得ることができる。
【００２７】
実施の形態５．
図６は、この発明の実施の形態５におけるアンテナ装置の一部を示すものであり、図１及び図２におけるサイドローブ低減部材２の具体的形状を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は前面図である。図６に示すように、レドーム５で反射された電波９の集中する箇所の一次放射器１または給電導波管３の付近に、サイドローブ低減部材２として、円錐台状の金属部材１４を装荷する。円錐台状の金属部材１４は、給電導波管３の軸と同一軸を有する。図６において、一次放射器１は円錐ホーン形状の放射器で、別に副反射鏡がある一次放射器を想定したものであるが、一次放射器１または給電導波管３から直接、反射鏡４に電波を照射する形式のアンテナでもよい。また、図６では、円錐台形状の一例を示したが、円錐台形状はブロック状（塊状、金属が充填された円錐台）に限らず、円錐台の側面だけの板状でもよい。円錐台の給電導波管３または一次放射器１に接する側の径は、給電導波管３または一次放射器１の外径と同じとするが、円錐台の他方の径、軸方向の長さ（円錐台の高さ）を限定するものではない。また、図６では、一次放射器１に近い方が小さく反射鏡に近い方の径が大きい円錐台形状（反射鏡に向かって開いた形状）であるが、逆に一次放射器１に近い方が大きく反射鏡に近い方の径が小さい円錐台形状（反射鏡に向かって閉じた形状）でもよい。板状の円錐台状金属の場合、径の小さい方で給電導波管３または一次放射器１に固定する。
【００２８】
したがって、実施の形態５によれば、円錐台状の金属部材１４を一次放射器１または給電導波管３に装荷することで、レドーム５で反射された電波９を散乱させ、アンテナの特定方向のサイドローブを低減することができる。円錐台の開き角を小さくすることで、一次放射器１から反射鏡４に向かう電波７に対する影響を小さくできる。また、レドーム５で反射された電波９が集中する程度に応じて、円錐台状金属の軸方向の長さ（円錐台の高さ）を調整することで、最適なサイドローブ特性を得ることができる。
【００２９】
また、図６では、サイドローブ低減部材２として、円錐台状の金属部材１４の例を示したが、部材１４を吸収体で構成してもよい。また、図５では、円錐台形状の一例を示したが、円錐台形状はブロック状（塊状、吸収体が充填された円錐台び）に限らず、円錐台の側面だけの板状でもよいし、円錐台状の金属部材１４の表面または側面に吸収体を貼付してもよい。円錐台の給電導波管３または一次放射器１に接する側の径は、給電導波管３または一次放射器１の外径と同じとするが、円錐台の他方の径、軸方向の長さ（円錐台の高さ）を限定するものではない。また、図６では一次放射器１に近い方が小さく反射鏡に近い方の径が大きい円錐台形状（反射鏡に向かって開いた形状）であるが、逆に一次放射器１に近い方が大きく反射鏡に近い方の径が小さい円錐台形状（反射鏡に向かって閉じた形状）でもよい。板状の円錐台状吸収体の場合、径の小さい方で給電導波管３または一次放射器１に固定する。
【００３０】
このような円錐台状の吸収体を一次放射器１または給電導波管３に装荷することで、レドーム５で反射された電波９を散乱させ、アンテナの特定方向のサイドローブを低減することができる。円錐台の開き角を小さくすることで、一次放射器１から反射鏡４に向かう電波７に対する影響を小さくできる。また、レドーム５で反射された電波９が集中する程度に応じて、円錐台状金属の軸方向の長さ（円錐台の高さ）を調整することで、最適なサイドローブ特性を得ることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  一次放射器、２  サイドローブ低減部材、３  給電導波管、４  反射鏡、５  レドーム、６  支柱、７  一次放射器１から反射鏡４へ向かう電波、８  反射鏡４からレドーム５へ向かう電波、９  レドーム５で反射された電波、１０  レドーム５を透過する電波、１１  くさび状の金属、１２  平板状の金属、１３  外側が鋸歯状に形成された平板状の金属、１４  円錐台状の金属。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
2011048941.tif 000009
2011048941.tif 000010
2011048941.tif 000011
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